(57)【要約】【課題】  意図しないレーザーが照射される場合などにもユーザーが気づきやすいように、レーザー照射中であることをより明瞭に表示するレーザー照射装置を提供すること。【解決手段】  レーザー発生源としてのレーザーダイオード（１１）と、レーザーダイオード（１１）からのレーザー光を受けてレーザービームを生成するレンズ（１３）と、レンズ（１３）により生成されたレーザービームの導入を受けるライトパイプ（４）とを備え、ライトパイプ（４）は、導入されたレーザービームを照射するためにガイドする中空部と、導入されたレーザービームを散乱させることで発光する外筒部とを有する。【選択図】  図２
2006047567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザービームを外部のターゲットに照射して文字または図形を表示するレーザー照射装置であって、
レーザー発生源と、
前記レーザー発生源からのレーザー光を受けてレーザービームを生成するレンズと、
前記レンズにより生成されたレーザービームの導入を受けるライトパイプと、
を備え、
前記ライトパイプは、
導入されたレーザービームを前記ターゲットに照射するためにガイドする中空部と、
導入されたレーザービームを散乱させることで発光する外筒部と、
を有することを特徴とするレーザー照射装置。
【請求項２】
前記外筒部は、その内面が粗面となっていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー照射装置。
【請求項３】
前記外筒部は、光散乱剤を含んだ透光性の樹脂で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザー照射装置。
【請求項４】
前記外筒部は、顔料を含んだ透光性の樹脂で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザー照射装置。
【請求項５】
前記外筒部におけるレーザー光の射出側の端面が粗面となっていることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載のレーザー照射装置。
【請求項６】
前記ライトパイプは、その軸を調整することが可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載のレーザー照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザービームを外部に照射して文字または図形を表示するレーザー照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、講義や講演会等において目的物をレーザービームによって指示するためのレーザーポインタが製造・販売されている（例えば、特許文献１を参照。）。このようなレーザーポインタを含む携帯用レーザー応用装置は現在、消費生活用製品安全法による規制対象製品として指定されており、製造業者は技術上の基準に適合する製品を製造する義務がある。
【０００３】
技術上の基準としては、安全上の観点から種々の項目が定められているが、その１つに、「通電状態にあることを確認できる機能がある」というものがある。つまり、レーザー照射中であることを示す機能を付加することが義務づけられている。
【０００４】
これに対し、従来のレーザーポインタでは、レーザー照射中に発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）を設け、これによってレーザー照射中であることを示す機能を実現していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
たしかに、上記のようなＬＥＤは、レーザー照射中であることを知らせるインジケータとして一応は機能する。しかし、これが、実際の使用においてレーザー照射中であることをユーザーに明瞭に示すことができているかを検討すると、単にＬＥＤを発光させるだけでは不足であるケースもあった。例えば、誤操作などによって意図しないレーザーが照射され続ける場合もあり得るが、このような場合にＬＥＤが発光しているだけではユーザーが気づかないおそれがある。したがって、そのような場合も対処できるように、レーザーが照射されていることをユーザーにより明瞭に示す必要がある。
【０００７】
また、単にＬＥＤを設けただけでは、製品として美観上のアピールになっていないという課題もある。
【０００８】
そこで、本発明は、意図しないレーザーが照射される場合などにもユーザーが気づきやすいように、レーザー照射中であることをより明瞭に表示することができるレーザー照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的は、本発明のレーザー照射装置によって達成される。本発明のレーザー照射装置は、レーザービームを外部のターゲットに照射して文字または図形を表示するレーザー照射装置であって、レーザー発生源と、前記レーザー発生源からのレーザー光を受けてレーザービームを生成するレンズと、前記レンズにより生成されたレーザービームの導入を受けるライトパイプとを備え、前記ライトパイプは、導入されたレーザービームを前記ターゲットに照射するためにガイドする中空部と、導入されたレーザービームを散乱させることで発光する外筒部とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の好適な実施形態によれば、前記外筒部は、その内面が粗面となっている。
【００１１】
また、本発明の別の実施形態によれば、前記外筒部は、光散乱剤を含んだ透光性の樹脂で形成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のレーザー照射装置によれば、意図しないレーザーが照射される場合などにもユーザーが気づきやすいように、レーザー照射中であることをより明瞭に表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ここでは、一実施形態として講義や講演会等において目的物（ターゲット）をレーザービームによって指示するためのレーザーポインタについて説明するが、本発明はレーザーポインタに限定されるものではなく、レーザービームを外部のターゲットに照射して文字または図形を表示するレーザー照射装置一般に適用できるものである。
【００１４】
図１は、本実施形態に係るレーザーポインタ１０の外観を示す斜視図である。本実施形態のレーザーポインタ１０は、略、細長の直方体状に形成された本体部ケース１を備えている。この本体部ケース１はプラスチック等の材料により構成されており、その表面にはレーザー照射ボタン２が形成されている。この本体部ケース１には、レーザービームを射出するためのレーザーモジュールやそのレーザーモジュールを駆動するための電池が内蔵される。
【００１５】
また、この本体部ケース１の、図中右下側の面には、透光性の樹脂等の部材で形成された導光路としてのライトパイプ４が設けられている。５はこのライトパイプ４の端部であり、レーザービームの照射口となる。３はライトパイプ４を保護するための、直方体状に形成された透明アクリル樹脂製のカバー部材である。
【００１６】
図２は、本体部ケース１に内蔵されるレーザーモジュールおよびライトパイプの構造を示す断面図である。
【００１７】
同図において、１１はレーザー発生源としてのレーザーダイオードである。このレーザーダイオード１１は駆動回路基板１２に配線されており、スリーブ１５によって固定されている。レーザーダイオード１１から発せられるレーザーは消費生活用製品安全法に基づく基準に適合するものであり、例えば、波長６５０ｎｍの可視光赤色半導体レーザーで、その出力は１mW未満である（ＪＩＳ規格クラスＩＩに基づく。）。
【００１８】
レーザーダイオード１１の、図中右側の光路上には、レンズ１３が配置されている。具体的には、このレンズ１３はレーザーダイオード１１より入射したレーザー光から略平行のレーザービームを生成するためのコリメートレンズとして機能する。レンズ１３は、レンズホルダ１４によって保持されており、さらに、このレンズホルダ１４はスリーブ１５に固定されている。
【００１９】
また、このレンズ１３の、図中右側の光路上には、ライトパイプ４が例えばレンズホルダ１４とスリーブ１５とで挟み込まれることによって固定されている。ライトパイプ４は、レンズ１３からのレーザービームの導入を受ける中空構造の導光路であり、その中空部４ｂをレーザービームの光軸ｆが貫通する。つまりこの中空部４ｂはレンズ１３から導入されたレーザービームを外部のターゲットに照射するためにガイドする役割を果たす。
【００２０】
レンズ１３から図中右方向に向けて投射されるレーザービームの大部分は、その光軸ｆに沿ってライトパイプ４の中空部４ｂを貫通し、照射口５より射出する。そして、この射出したレーザービームは外部のターゲットに照射され、所定の文字または図形を表示することになる。
【００２１】
さて、この導光路としてのライトパイプ４の外筒部４ａは、上記したとおり透光性の樹脂等で形成されるが、導入されたレーザービームをここで散乱させ、それによって発光する発光部として機能する。本実施形態では、例えば、図２に示されるように、そのレーザービームの散乱を起こすべく外筒部４ａの内面が粗面とされる。またこの場合、レンズ１３の直径はライトパイプ４の外径ａ以上としておき、中空部４ｂだけでなく外筒部４ｂにもレーザーのエネルギーを与えるようにしておくことが望ましい。
【００２２】
このような構造によれば、レンズ１３から図中右方向に向けて投射されるレーザービームの一部はライトパイプ４内面の粗面による多数の凸部または凹部の傾斜角に応じて散乱し、外部にその散乱光が漏れ、ライトパイプ４自体が発光する。そうすると、この発光するライトパイプ４を、レーザービームが照射中であることを示すインジケータとして使用することが可能になる。したがって、従来この目的のために使用されていたＬＥＤは不要となる。また、この場合、ライトパイプ４の長さに亘って発光させることができるので、従来のようにＬＥＤを１つだけ設けたものに比べその発光面積は非常に大きなものとなる。これにより、誤操作などによって意図しないレーザーが照射され続ける場合などにも対処できるように、レーザー照射中であることをユーザーにより明瞭に示すことができる。
【００２３】
加えて、ライトパイプ４内面の粗面の粗さの程度により外部に漏れる散乱光の量を調整すれば、美観上特有な効果（例えば、柔らかな感じ）の発光状態を得ることも可能である。
【００２４】
そのような効果を得られる粗面の粗さの程度は、レーザーダイオード１１の仕様やライトパイプ４の素材・形状等によっても異なるが、実験によれば、レーザービームの照射口５におけるライトパイプ４の外径ａを約４ｍｍ、その内径（中空部４ａの径）ｂを約２ｍｍとした場合には、各凸部および凹部の深さを５〜１０μｍ程度にすると好ましい結果が得られた。
【００２５】
このような粗面は、例えば、ライトパイプを金型成形する場合、その成形後、半ば硬化した状態で、ライトパイプの内面にエッチング加工を施して凹凸状にすることによって実現することができる。あるいは、ライトパイプの内面を切削用治具を用いて切削することで凹凸形状を得るようにしてもよい。
【００２６】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態として、ライトパイプ４の内面を粗面とする代わりに、光散乱剤を含有する透光性の樹脂を用いてライトパイプ４を構成した例を示している。図中３１が光散乱剤を示している。光散乱剤としては例えば、アルミフレークを使用することができる。そして、上記第１の実施形態と同様に、レンズ１３の直径をライトパイプ４の外径ａ以上とし、外筒部４ｂにもレーザーのエネルギーを与えるように構成する。これにより、ライトパイプ４に入射したレーザービームの一部は光散乱剤３１によって散乱されながら、ライトパイプ４の外部に放出される。
【００２７】
このような構成によれば、ライトパイプ４の内面を粗面加工する必要がなくなる。
【００２８】
また、より効果的な発光を得るべく、上述の第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせることも考えられる。すなわち、光散乱剤を含有した透光性の樹脂を用いてライトパイプ４を構成し、その内面を粗面加工してもよい。
【００２９】
（第３の実施形態）
上述の実施形態は、ライトパイプの内面を粗面としたり（第１の実施形態）、あるいは、アルミフレーク等の光散乱剤を含有する樹脂でライトパイプを構成する（第２の実施形態）ことによりレーザー光を散乱させ、これにより効果的な発光を得ようとするものであったが、このほかに、第３の実施形態として、顔料を含ませた樹脂でライトパイプ４を構成し、レンズ１３の直径をライトパイプ４の外径ａ以上として、中空部４ｂだけでなく外筒部４ｂにもレーザーのエネルギーを与えることも考えられる。実験によれば、このような構成によってもライトパイプの効果的な発光を得ることができた。この第３の実施形態は、ライトパイプの内面を粗面としたり、光散乱剤を含有する樹脂を使用する必要がないという点で有利である。
【００３０】
（第４の実施形態）
以下の実施形態では、レーザポインタ１０におけるレーザーの照射口５付近の処理について、いくつかの変形例を示す。
【００３１】
ライトパイプ４における効果的な発光を得るために、ライトパイプの外筒部４ｂにもレーザーのエネルギーを与えることは、先述したとおりである。しかし、外筒部４ｂに与えられたレーザーのすべてがライトパイプ４の途中で散乱等するわけではなく、外筒部４ｂの端面からもレーザーが射出し、これが照射先のターゲット付近でゴーストを生じる原因にもなりうる。この課題は、図４に示すように外筒部４ｂのレーザーの射出側の端面４５を粗面とすることにより解決することができる。これによりこの端面４５から出るレーザーを散乱させることができるからである。なお、図４は、第２の実施形態に係る図３に示した光散乱剤を含有したライトパイプに適用した例を示したものであるが、その他の実施形態、例えば図１に示したようなライトパイプにも適用できることはいうまでもない。
【００３２】
（第５の実施形態）
レーザーの照射口５は、閉じた構造となっていることが望ましい。図２〜図４ではそれぞれ、照射口５は閉じた構造となっている。もちろん、照射口５は開放しておいてもよいが、ここで照射口５を閉じた構造としたのは、照射口５に埃が溜まって予定しない不要なレーザー光の散乱が生じたり美観が損なわれるのを防止するためである。なお、照射口５を閉じる手段としては、例えば、カバー部材３の照射口５に対向する内面が照射口５に当接するように、カバー部材３を取り付けるようにする。あるいは、専用の透明アクリル板などを用いて照射口５を直接閉じるようにしてもよい。
【００３３】
この他、レンズによって照射口５を閉じるようにしてもよい。照射口５にレンズを設けることによって、レーザーダイオード１１の品質に依存するレーザービーム収束性能のバラツキによってもたらされるレーザービーム収束損失を補償することが可能になる。
【００３４】
（第６の実施形態）
ライトパイプ４は、レーザービームの光軸ｆが中空部４ｂを貫通するように取り付けられることは先述したとおりであるが、このライトパイプ４の取り付け精度については注意を払う必要がある。ライトパイプ４の取り付け精度が甘いと、ライトパイプ４の内壁が光軸ｆと干渉し、そのために生じる反射光によって照射先のターゲット付近でゴーストが生じるおそれがあるからである。
【００３５】
このようなゴーストの発生を避けるためには、ライトパイプ４は、取り付けの際にその方向を調整可能な構造を有していることが望ましい。
【００３６】
図５は、本実施形態における軸方向の調整が可能なライトパイプの構造例を示す図である。この例は、図２に示したライトパイプ４の取り付け部分を改良したものであるが、図３や図４に示した構成のライトパイプにも同様に適用することができるものである。
【００３７】
図５において、ライトパイプ４およびレンズホルダ１４はスリーブ１５ａによって固定される一方、レーザーダイオード１１はスリーブ１５ａとは別のスリーブ１５ｂによって固定されている。ここで、レンズホルダ１４とスリーブ１５ａには互いにネジが切られ、スリーブ１５ｂにもレンズホルダ１４と同様のネジが切られている。そして、レンズホルダ１４およびスリーブ１５ｂはスリーブ１５ａにねじ込まれた状態で固定される。
【００３８】
また、４ｃはライトパイプ４の取り付け部である。取り付け部４ｃは、レンズホルダ１４とスリーブ１５ａの内壁とに挟み込まれた状態で固定される。具体的には、レンズホルダ１４およびスリーブ１５ｂをスリーブ１５ａ内部にねじ込んでいくことによって、取り付け部４ｃはレンズホルダ１４とスリーブ１５ａの内壁と挟まれたかたちで締め付けられて固定される。ここで、本実施形態における取り付け部４ｃは、図示の如く、スリーブ１５ａの内径よりも小さく、そして、丸みを帯びた形状を有している。このため、レンズホルダ１４およびスリーブ１５ｂのねじ込み具合を調整しながら、ライトパイプ４の軸調整を容易に行うことができる。
【００３９】
かかる構成によれば、ライトパイプ４の軸を調整することによって、ライトパイプ４の軸と光軸ｆを一致させることが可能である。これにより、レーザのゴーストの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態におけるレーザーポインタの外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるレーザーポインタに内蔵されるレーザーモジュールおよびライトパイプの構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるライトパイプの構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態におけるライトパイプの構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第６の実施形態におけるライトパイプの構造を示す断面図である。
【図１】
2006047567.tif 000003
【図２】
2006047567.tif 000004
【図３】
2006047567.tif 000005
【図４】
2006047567.tif 000006
【図５】
2006047567.tif 000007